超高速衝突中のUHMWPE波状プレートにおけるデブリ雲形成の数値解析

本論文は、超高速衝突に対する超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）プレートの数値結果を提示し分析します。UHMWPE波状プレート（WP）は、宇宙船が微小隕石や軌道デブリ（MMOD）からの衝突防護のために極めて重要なウィップルシールドバンパープレートで使用されることを目的としています。数値解析は、スムーズ粒子流体力学（SPH）と有限要素モデリング（FEM）のハイブリッド組み合わせとして実施されました。円形プレートは、3000 m/sで移動する球形アルミニウム弾丸による超高速衝突にさらされました。シミュレーションの結果は、デブリ雲の生成、弾丸の破砕、波状プレートの衝突エネルギー散逸性能の観点から分析され、従来の平面プレートと比較されました。本研究の結果は、表面波プロフィールが超高速衝突防護性能に明確な良い影響を与えることを示しています。